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摘要：
地铁工程建设中信号系统是保证地铁安全运行的前提，对推动城市交通发展具有重要意义，因此引发越来越多人的关注。对地铁信号系统采用的安全策略 和措施进行探讨，以期为提高地铁安全服务水平提供参考。
前言
随着我国城市建设事业进程的不断深入，社会经济和科学技术的同步发展，城市交通也有了新的运营方式。地铁具有安全、快捷、节能的特点，其城市交通运输方式极大的减轻了城市的公共交通压力，使得城市的交通能力有着质的变化，提高了城市交通运行的效率。近年来，城市建设地铁的工程也在不断增加。而地铁的信号系统作为保障地铁安全运行的重要系统，其安全问题受到了多方面的关注。在地铁建设和运行的过程中，要针对地铁信号系统展开具体分析，提高我国的地铁信号系统安全技术水准，以期达到保证地铁安全运行的成效。
地铁信号系统中设备和技术是影响信号系统正常工作以及可靠运行的重要 因素。因此，在地铁工程的建设过程中应从这两方面着手：从技术层面上，应将安全当作整个工作的核心，在保证运行效率的基础上，不断提高其安全性；从设备层面上，应对设备的可靠性进行综合评估。此外，地铁信号系统中的人为因素同样不容忽视 。
一．地铁信号系统中的安全策略
1.固定闭塞技术
固定闭塞技术在传统地铁信号系统中比较常用，主要实现方式是利用轨道电路或计轴装置，将地铁线路划分成若干个固定长度区段，具有列车的粗略定位和占用轨道的检查功能。不过该技术由于受到自身因素限制，无法判断列车在区段内的具体位置，因此需将列车的终点和起点设置在区段的边界。同时，为保证列车的安全运行，固定闭塞的追踪目标点为前行列车所占用闭塞区段的始端，后行列车从最高速开始制动的计算点为要求开始减速的闭塞分区的始端。这种情况下两车之间的运行间隔就不可避免地被放大，大大降低了运输线路的效率，不利于地铁工程经济和社会效益的充分发挥。
2.准移动闭塞技术
准移动闭塞技术在现有地铁信号系统中运用得最为广泛，使地铁信号的安全性得到了显著提高。它根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线。列车制动的目标点仍然相对同定，即前行列车所处闭塞区段的始端，而列车从最高速制动的起始点是变化的，列车的追踪间隔也就不固定。该技术主要利用应答器、环线 、报文式轨道电路等设备判断区段是否被占用，并借助专门信息系统处理列车信息，使操作员能够准确判断列车之间的追踪距离，同时在减速 、制动等方面实现了自动化，极大地提高了地铁的运输效率。不过该技术在列车控制方面仍借助于安全区间，设备故障等一些因素对信号系统的安全性影响仍较大。
3.移动闭塞技术
移动闭塞技术通过列车相关设备与轨道之间进行实时的信号传递，使控制中心很方便地掌握列车位置、车速等信息，在保证列车安全运行、提高运行效率方面较其他技术优势更为显著，因此是未来地铁信号系统安全技术发展的主要方向。相比准移动闭塞技术，移动闭塞技术同样根据目标距离、目标速度及列车本身的性能确定列车制动曲线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但列车制动的 目标点是在前行列车的车尾加上一定的安全距离，与前行列车的走行速度有关，是实时变化的，追踪间隔不固定。采用移动闭塞技术，列车不但能安全运行，而且还能尽可能地缩短列车距离间隔，增加线路中列车的运行数量，使运输线路的潜能得到最大限度地发挥。移动闭塞技术对列车的控制借助于定义单元，相关设备以双向通信方式传输列车信息，使地铁运输的安全性能得到显著提升。
移动闭塞技术的实现依赖于车一地通信媒介，目前通信媒介主流方向是无线通信。无线通信方式主要利用开放的 2．4～2．4835GHz频段，不需要申请，但是部分信号系统使用的频段在 5．725～ 5．850GHz，使用时需向相关部门申请。无线通信根据传递方式，又细分为漏泄电缆 、波导管和无线电台。漏泄电缆方式具有较强的抗干扰能力，通信性能较好，应用较为普遍；波导管虽抗干扰性较好，但会干扰轨道旁的其他设备，而且造价较高；无线电台不会影响轨道旁的其他设备，且通信效率较高，但是其抗干扰能力不强。因此，运用移动闭塞技术时，应结合当地实际情况选择合适的通信媒介。
二．影响地铁信号系统安全性的因素分析
影响地铁信号系统安全性的因素多种多样。设备的安全性能和信息接收技术的先进性是最大的两种因素。在不同的历史时期，地铁信号系统都以成熟的信号系统技术为基础， 采用安全性和可靠性最高的相关地铁信号设别，以此来提高地铁信号系统的安全性。因此在地铁的建设环节，就要尤其注意地铁信号系统设备的安装和验收工作。相关部门要将设备的质量和可靠性作为验收的重要标准， 严格验收检验以此来保障地铁信号系统设备的安全性和可靠性。此外，还要在地铁信号系统运行的过程中，对信号系统的运行进行维护和监督。将设备的使用寿命、检修安排、技术的先进性等内容充分考虑到其中。减少因为物理破坏而导致的更换地铁信号系统部件，用检修工作来预防地铁信号系统故障的发生，提高地铁信号系统的安全性。
二．地铁信号系统的安全措施
1.利用设备冗余
设备冗余，即通过增加额外的设备来降低故障对系统的影响。通常分为双机热备 、三取二冗余和二乘二取二冗余。一般而言，三取二冗余结构的系统可靠性略高于二乘二取二结构的系统。
2.利用通道冗余
对于涉及地铁运行安全的关键数据，其输入、输出和传输，要做到通道冗余。在信息采集时，所有与安全相关的输入都应使用双路隔离采集电路，两路独立的隔离采集电路可以防止单路采集故障和外部接点的机械／电气故障。对外输出通道中，所有与安全相关的输 出都提供 2路独立的驱动电路，杜绝单电路机械／电气故障情况下，系统输出危险侧命令的可能性。信息传输时采取物理上独立的双通道 ，避免单一通道故障影响整个信号系统的可用性，而且在条件允许的情况下，应尽可能位于不同侧的地铁隧道中，这样可以保证在发生某些极端情况下 (如一侧隧道塌陷)，信号系统仍能正常工作，从而减小事件的危害性。
3.合理利用设备控制方式
设备控制方式指的是对沿线各种信号设备的设置方式，一般分为集中控制和分散控制 2种。虽然控制方式的不同选择对设备本身的可靠性并不会产生变化，但会对整个系统运行的可用性带来影响。 采用集中控制方式，可以减少系统维护工作，并且 减少沿线工区和人员配置；而采用分散控制，则可以减小系统故障时的影响，从而提高全线运营的保障性。由此在系统设计时，可依据设备不同的重要性来选择，实现集中控制和分散控制相结合。例如：监控类设备的故障一般不会对全线运行安全产生巨大影响，采用集中控制方式有利于发挥其优势；而中央ATP设备的故障可能造成全线范围的停车，其后果很严重，所以对于可靠性不是很高的ATP系统 ，采用分散控制方式是个明智之举，即便设备故障其影响也是局部的，也是可以容忍的。
4.建立高效的管理制度
人为因素同样是影响地铁信号系统安全不可忽视的一部分，因此对于开发、建设、运营及维护人员的管理同样至关重要。如编制系统软件时，避免使用条件循环语句，以防止系统陷入死循环，并注意编码冗余技术的使用；地铁工程施工建设时，要求在校验、验收、安装等环节严把质量关，对施工涉及的各个环节进行监督，施工时尤其应充分考虑系统后期的可维护性。此外，还应注重提高相关人员的专业素养，避免因操作失误导致危险情况的出现。同时需要敏锐地发现一切异常情况，采取正确的措施，尽可能地控制突发事件的进一步蔓延。
结束语：
在提高地铁线路运输效率的同时，应将保证信号系统安全性提升到应有高度，认真分析和研究影响地铁信号系统安全性的因素，采取针对性强的措施，预防这些因素可能引发的故障。同时，加强安全性更好的技术探究，不断推广和改进移动闭塞技术，为地铁信号系统的稳定运行打下坚实的基础。
参考文献：
[1] 海洪岩.地铁信号系统采用的安全性技术[J].技术与市场 ，2013，01：37+39.
[2] 宋良军．地铁信号系统的施工技术[J]．中小企业管理与科技 ，2013，上旬刊．
[2] 丁玉波.关于地铁信号系统安全的具体分析[J].民营科技 ，2012，02：11.
论文作者:孙,非
论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期
论文发表时间:2018/2/27
标签：地铁论文; 信号论文; 系统论文; 列车论文; 闭塞论文; 设备论文; 技术论文; 《防护工程》2017年第29期论文;